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摘 要：针对阻燃轻质纤维板的应用现状，进行综合分析，并简要介绍研究阻燃轻质纤维板制备工艺及性能的现实意义，如提高纤维板的使用效果、减少资源浪费等，提出阻燃轻质纤维板的制备工艺方法，希望能够给相关工作人员提供良好帮助与借鉴。
关键词：阻燃轻质纤维板；制备工艺；静曲强度；阻燃性能
中图分类号：TS653.6 文献标识码：A 文章编号：1004-7344（2018）36-0216-02
引 言
纤维板，又常被人们称为密度板，主要以木质纤维和植物素纤维为基础原料，通过在木板内部加入一定量的尿醛树脂或者其他胶黏剂，形成强度较高的纤维板。在我国南方，桉木胶合板的应用范围比较广泛，采用优质木材经刨切或旋切加工方法而制成，具有良好的装饰效果。将适量阻燃剂加入到纤维板当中，能够提高纤维板的阻燃性能，降低纤维板的开裂概率，具有广阔应用前景，鉴于此，本文主要分析阻燃轻质纤维板的制备工艺与各项性能。
1 研究阻燃轻质纤维板制备工艺及性能的现实意义
在20世纪70年代末期，我国纤维板的生产量逐渐提升，通常情况下，由于纤维板的密度不同，主要分为两种类型，分别是压缩型与非压缩型，其中，非压缩型纤维板称为轻质纤维板，其密度比较小，不超过0.4g/cm3，而压缩型纤维板则分为中密度纤维板与硬质纤维板。由于板坯成型工艺不同，可以分为湿法纤维板与干法纤维板等。近些年以来，伴随建筑火灾事故的频繁发生，阻燃轻质纤维板的应用范围不断扩大[1]。
通过研究阻燃轻质纤维板的制备工艺及其各项性能，能够更好的提高该类型纤维板的使用效果。与普通的纤维板相比较而言，阻燃轻质纤维板的密度比较低、质量轻，具有良好的隔热保温效果，再加上其加工流程比较简单，将其制作成一些非承重构件，如门内芯与房间隔断等，能够起到良好的隔音效果。采用聚氨酯胶与异氰酸酯压制而成的阻燃轻质纤维板，板材具有良好的物理力学性能，甲醛的释放量可以忽略不计。
2 阻燃轻质纤维板的制备工艺方法
2.1 制备方法
材料：采用长度为15mm的桉木纤维，该类纤维的直径在40μm左右，长度小于2mm，含水率为13%左右。异氰酸酯胶，呈现棕黄色，在常温状态下，其密度为1.25g/cm3，固体含量为100%，黏稠度为275.3mPa·s。阻燃剂，采用复配磷-氮-硼膨胀型粉状FRA型阻燃剂。
试验设备：纤维分散设备、搅拌设备、喷胶机、热压机、万能力学试验机、氧指数测定仪与锥形量热仪器等等。
阻燃轻质纤维板制备流程：①试验人员要将长木纤维进行汇总处理，全部放入到拌胶机当中，并在其内部喷入一定量的阻燃剂，不停搅拌，保证阻燃剂能够均匀的分布于纤维当中。②施胶处理，将纤维直接铺装在垫板之上，经过压实之后，在板坯表面覆盖一定厚度的脱模纸。③将板材进行加热处理，经过热压后的板材，会形成良好的阻燃轻质纤维板[2]。
2.2 性能测试
结合《低密度与超低密度纤维板》（LY/T1718-2017）中的有关规定开展性能测试，该阻燃轻质纤维板的吸水厚度膨胀率分别是3.81%、3.16%、2.65%等，阻燃轻质纤维板其他性能测试结果见表1。
3 阻燃轻质纤维板的性能试验结果分析
3.1 吸水厚度膨胀率
结合表1能够得知，当热压温度与热压时间一致时，阻燃轻质纤维板的吸水厚度膨胀率比较小，当阻燃剂用量不断增加時，阻燃轻质纤维板的阻燃性能更佳。因为阻燃剂内部含有一定量的硼酸，再加上纤维板长时间处于潮湿环境当中，纤维板的吸水厚度膨胀率会根据阻燃剂的用量增加而提升。
另外，当阻燃轻质纤维板的施胶量逐渐提升时，纤维板表面会形成良好的胶层“包裹”，纤维板中的异氰酸酯基团能够与硼酸活性氢反应，最终生成高分子交互结构，会影响阻燃轻质纤维板的吸水性能。结合板材的限值要求能够得知，异氰酸酯能够改善阻燃轻质纤维板的耐水性能，使得板材结构更加稳定。
3.2 静曲强度
伴随试验温度的不断提升，再加上长时间作用之下，阻燃轻质纤维板的静曲强度越来越高[3]。由于阻燃轻质纤维板受外界温度影响比较大，再加上热压时间的不断延长，胶黏剂的固化速率更快，当施胶量达到一定数值时，阻燃轻质纤维板之间的密实度越来越高，使得板材的静曲强度不断提升。
除此之外，由于阻燃剂用量的不断增多，阻燃轻质纤维板的静曲强度逐渐下降。因为试验采用的是粉状阻燃剂，三聚氰胺磷酸盐体现为颗粒状态，影响黏剂的粘结效果，降低阻燃轻质纤维板的强度。阻燃剂使用量的增加，使得阻燃轻质纤维板的纤维含量不断下降，纤维紧密接触率也不断下降，对板材的静曲强度产生较大影响。试验人员还要结合阻燃轻质纤维板内部结构特点，对原有的静曲试验流程进行优化，保证试验结果更加精确。
3.3 阻燃性能
阻燃轻质纤维板在高压与高温的影响之下，会影响阻燃剂的使用量，由于阻燃剂使用量的不断增多，纤维板的引燃时间越来越长，再加上试板的阻燃性能不断提升，降低了火灾的发生概率。当外界温度过高时，三聚氰胺磷酸盐会直接分解，产生一定量的NH3、H2O等，并生成脱水效果明显的磷酸，使得材料表面氧气浓度不断下降，纤维素会直接脱水形成炭，具有良好的隔热效果，不断降低阻燃轻质纤维板的热释放量，真正实现阻燃的目标。
研究表明，当阻燃轻质纤维板中的阻燃剂使用量为20%时，当取温度为165℃、纤维板的热压时间为10min，不同用量的阻燃剂，起到的阻燃效果不同。在受热初期，阻燃轻质纤维板内部的化合物能够释放出大量的可燃性气体，在持续加热的状态下，能够快速燃烧，伴随燃烧的快速进行，阻燃剂逐渐膨胀，纤维板表面的纤维直接炭化，有效降低了阻燃轻质纤维板的热释放速率。在热源的作用下，纤维板表面直接开裂，下部没有炭化的木材引燃，引发严重火灾[4]。
将适量的阻燃剂加入到阻燃轻质纤维板中，能够降低纤维板的燃烧效率，但是，如果阻燃剂的添加量过多，也会影响阻燃轻质纤维板的阻燃性能。结合大量的试验结果能够得知，当阻燃轻质纤维板中的阻燃剂用量由8%增加到15%时，纤维板的阻燃效果明显下降。因此，为了保证阻燃轻质纤维板的阻燃效果得到更好体现，试验人员需要严格控制阻燃剂的使用量。
4 结束语
综上所述，通过简要介绍阻燃轻质纤维板的制备工艺方法、阻燃轻质纤维板的性能试验结果分析，如吸水厚度膨胀率、静曲强度、阻燃性能等等，能够有效提高阻燃轻质纤维板的使用效果，减少纤维板的浪费。对于相关试验人员而言，在试验过程当中，需要结合阻燃轻质纤维板的各项性能，妥善控制阻燃剂的使用量，在提升阻燃轻质纤维板利用率的同时，推动国民经济的绿色发展。
参考文献
[1]陈继超，姜维娜，曹文静，等.杨木纤维/Si-B复合材料制备及其防腐性能研究[J].南京林业大学学报（自然科学版），2018，42（05）：206～210.
[2]韦淇峰，唐运表，魏云和，等.MUF-EMDI胶制备室外家具型中密度纤维板的工艺及性能评价[J].木材工业，2018，32（03）：39～42.
[3]张丽芳，梁善庆，张龙飞，等.镁铝水滑石复配三聚氰胺磷酸盐制备阻燃中密度纤维板的工艺[J].木材工业，2018，32（01）：6～9.
[4]杜文鑫，张永明，郭明辉.漆酶-ABTS介体体系活化木质素磺酸铵制备环保型纤维板及其性能表征[J].东北林业大学学报，2017，45（02）：75～80+84.
收稿日期：2018-11-17
作者简介：朱定强（1983-），男，汉族，广西合浦人，助理工程师，本科，主要从事中密度纤维板生产工作。
关键词：阻燃轻质纤维板；制备工艺；静曲强度；阻燃性能
中图分类号：TS653.6 文献标识码：A 文章编号：1004-7344（2018）36-0216-02
引 言
纤维板，又常被人们称为密度板，主要以木质纤维和植物素纤维为基础原料，通过在木板内部加入一定量的尿醛树脂或者其他胶黏剂，形成强度较高的纤维板。在我国南方，桉木胶合板的应用范围比较广泛，采用优质木材经刨切或旋切加工方法而制成，具有良好的装饰效果。将适量阻燃剂加入到纤维板当中，能够提高纤维板的阻燃性能，降低纤维板的开裂概率，具有广阔应用前景，鉴于此，本文主要分析阻燃轻质纤维板的制备工艺与各项性能。
1 研究阻燃轻质纤维板制备工艺及性能的现实意义
在20世纪70年代末期，我国纤维板的生产量逐渐提升，通常情况下，由于纤维板的密度不同，主要分为两种类型，分别是压缩型与非压缩型，其中，非压缩型纤维板称为轻质纤维板，其密度比较小，不超过0.4g/cm3，而压缩型纤维板则分为中密度纤维板与硬质纤维板。由于板坯成型工艺不同，可以分为湿法纤维板与干法纤维板等。近些年以来，伴随建筑火灾事故的频繁发生，阻燃轻质纤维板的应用范围不断扩大[1]。
通过研究阻燃轻质纤维板的制备工艺及其各项性能，能够更好的提高该类型纤维板的使用效果。与普通的纤维板相比较而言，阻燃轻质纤维板的密度比较低、质量轻，具有良好的隔热保温效果，再加上其加工流程比较简单，将其制作成一些非承重构件，如门内芯与房间隔断等，能够起到良好的隔音效果。采用聚氨酯胶与异氰酸酯压制而成的阻燃轻质纤维板，板材具有良好的物理力学性能，甲醛的释放量可以忽略不计。
2 阻燃轻质纤维板的制备工艺方法
2.1 制备方法
材料：采用长度为15mm的桉木纤维，该类纤维的直径在40μm左右，长度小于2mm，含水率为13%左右。异氰酸酯胶，呈现棕黄色，在常温状态下，其密度为1.25g/cm3，固体含量为100%，黏稠度为275.3mPa·s。阻燃剂，采用复配磷-氮-硼膨胀型粉状FRA型阻燃剂。
试验设备：纤维分散设备、搅拌设备、喷胶机、热压机、万能力学试验机、氧指数测定仪与锥形量热仪器等等。
阻燃轻质纤维板制备流程：①试验人员要将长木纤维进行汇总处理，全部放入到拌胶机当中，并在其内部喷入一定量的阻燃剂，不停搅拌，保证阻燃剂能够均匀的分布于纤维当中。②施胶处理，将纤维直接铺装在垫板之上，经过压实之后，在板坯表面覆盖一定厚度的脱模纸。③将板材进行加热处理，经过热压后的板材，会形成良好的阻燃轻质纤维板[2]。
2.2 性能测试
结合《低密度与超低密度纤维板》（LY/T1718-2017）中的有关规定开展性能测试，该阻燃轻质纤维板的吸水厚度膨胀率分别是3.81%、3.16%、2.65%等，阻燃轻质纤维板其他性能测试结果见表1。
3 阻燃轻质纤维板的性能试验结果分析
3.1 吸水厚度膨胀率
结合表1能够得知，当热压温度与热压时间一致时，阻燃轻质纤维板的吸水厚度膨胀率比较小，当阻燃剂用量不断增加時，阻燃轻质纤维板的阻燃性能更佳。因为阻燃剂内部含有一定量的硼酸，再加上纤维板长时间处于潮湿环境当中，纤维板的吸水厚度膨胀率会根据阻燃剂的用量增加而提升。
另外，当阻燃轻质纤维板的施胶量逐渐提升时，纤维板表面会形成良好的胶层“包裹”，纤维板中的异氰酸酯基团能够与硼酸活性氢反应，最终生成高分子交互结构，会影响阻燃轻质纤维板的吸水性能。结合板材的限值要求能够得知，异氰酸酯能够改善阻燃轻质纤维板的耐水性能，使得板材结构更加稳定。
3.2 静曲强度
伴随试验温度的不断提升，再加上长时间作用之下，阻燃轻质纤维板的静曲强度越来越高[3]。由于阻燃轻质纤维板受外界温度影响比较大，再加上热压时间的不断延长，胶黏剂的固化速率更快，当施胶量达到一定数值时，阻燃轻质纤维板之间的密实度越来越高，使得板材的静曲强度不断提升。
除此之外，由于阻燃剂用量的不断增多，阻燃轻质纤维板的静曲强度逐渐下降。因为试验采用的是粉状阻燃剂，三聚氰胺磷酸盐体现为颗粒状态，影响黏剂的粘结效果，降低阻燃轻质纤维板的强度。阻燃剂使用量的增加，使得阻燃轻质纤维板的纤维含量不断下降，纤维紧密接触率也不断下降，对板材的静曲强度产生较大影响。试验人员还要结合阻燃轻质纤维板内部结构特点，对原有的静曲试验流程进行优化，保证试验结果更加精确。
3.3 阻燃性能
阻燃轻质纤维板在高压与高温的影响之下，会影响阻燃剂的使用量，由于阻燃剂使用量的不断增多，纤维板的引燃时间越来越长，再加上试板的阻燃性能不断提升，降低了火灾的发生概率。当外界温度过高时，三聚氰胺磷酸盐会直接分解，产生一定量的NH3、H2O等，并生成脱水效果明显的磷酸，使得材料表面氧气浓度不断下降，纤维素会直接脱水形成炭，具有良好的隔热效果，不断降低阻燃轻质纤维板的热释放量，真正实现阻燃的目标。
研究表明，当阻燃轻质纤维板中的阻燃剂使用量为20%时，当取温度为165℃、纤维板的热压时间为10min，不同用量的阻燃剂，起到的阻燃效果不同。在受热初期，阻燃轻质纤维板内部的化合物能够释放出大量的可燃性气体，在持续加热的状态下，能够快速燃烧，伴随燃烧的快速进行，阻燃剂逐渐膨胀，纤维板表面的纤维直接炭化，有效降低了阻燃轻质纤维板的热释放速率。在热源的作用下，纤维板表面直接开裂，下部没有炭化的木材引燃，引发严重火灾[4]。
将适量的阻燃剂加入到阻燃轻质纤维板中，能够降低纤维板的燃烧效率，但是，如果阻燃剂的添加量过多，也会影响阻燃轻质纤维板的阻燃性能。结合大量的试验结果能够得知，当阻燃轻质纤维板中的阻燃剂用量由8%增加到15%时，纤维板的阻燃效果明显下降。因此，为了保证阻燃轻质纤维板的阻燃效果得到更好体现，试验人员需要严格控制阻燃剂的使用量。
4 结束语
综上所述，通过简要介绍阻燃轻质纤维板的制备工艺方法、阻燃轻质纤维板的性能试验结果分析，如吸水厚度膨胀率、静曲强度、阻燃性能等等，能够有效提高阻燃轻质纤维板的使用效果，减少纤维板的浪费。对于相关试验人员而言，在试验过程当中，需要结合阻燃轻质纤维板的各项性能，妥善控制阻燃剂的使用量，在提升阻燃轻质纤维板利用率的同时，推动国民经济的绿色发展。
参考文献
[1]陈继超，姜维娜，曹文静，等.杨木纤维/Si-B复合材料制备及其防腐性能研究[J].南京林业大学学报（自然科学版），2018，42（05）：206～210.
[2]韦淇峰，唐运表，魏云和，等.MUF-EMDI胶制备室外家具型中密度纤维板的工艺及性能评价[J].木材工业，2018，32（03）：39～42.
[3]张丽芳，梁善庆，张龙飞，等.镁铝水滑石复配三聚氰胺磷酸盐制备阻燃中密度纤维板的工艺[J].木材工业，2018，32（01）：6～9.
[4]杜文鑫，张永明，郭明辉.漆酶-ABTS介体体系活化木质素磺酸铵制备环保型纤维板及其性能表征[J].东北林业大学学报，2017，45（02）：75～80+84.
收稿日期：2018-11-17
作者简介：朱定强（1983-），男，汉族，广西合浦人，助理工程师，本科，主要从事中密度纤维板生产工作。